Первое за 120 лет массовое плодоношение бамбука спровоцировало вспышку численности японских мышей

Японские экологи выяснили, что происходящее раз в 120 лет массовое плодоношение бамбука Sasa borealis приводит к вспышкам численности двух видов мышей. Чтобы получить доступ к обильной пище, эти грызуны в большом количестве мигрируют туда, где бамбук приносит семена. При этом на полевок данная закономерность не распространяется. Как отмечается в статье для журнала Ecological Processes, численность мышей остается высокой даже через два года после того, как бамбук дал семена и погиб. Для сравнения, вспышки численности грызунов, связанные с массовым плодоношением деревьев, обычно сходят на нет спустя два года.

Многие виды бамбука цветут и плодоносят только раз в жизни. Как правило, целые популяции таких видов производят семена одновременно, после чего массово погибают. При этом продолжительность их жизненных циклов может варьироваться от нескольких десятков до ста с лишним лет. Ботаники предполагают, что массовое размножение бамбука увеличивает шансы на выживание нового поколения: чем больше будет произведено семян, тем выше вероятность, что хотя бы часть из них не будет съедена грызунами и насекомыми и сможет прорасти.

Необычный жизненный цикл бамбуков оказывает заметное влияние на животных, которые зависят от этих растений. Например, гибель целых бамбуковых рощ лишает пищи больших панд (Ailuropoda melanoleuca). В прошлом панды решали эту проблему, мигрируя туда, где бамбук плодоносит в другое время, однако теперь из-за фрагментации местообитаний сделать это намного труднее. А вот грызуны, наоборот, выигрывают от массового плодоношения бамбука, которое обеспечивает их обильной пищей. Предполагается, что в годы, когда эти растения дают семена, грызуны массово увеличивают численность. Впрочем, исследований, посвященных этой теме, очень мало.

Команда экологов под руководством Ханами Судзуки (Hanami Suzuki) из Нагойского университета решила подробнее изучить связь между плодоношением бамбука и популяционными циклами грызунов. В центре их внимания оказалось первое за 120 лет массовое размножение сазы Sasa borealis (одного из самых холодостойких видов бамбука) в префектуры Айти в Центральной Японии. В 2016 году растения из местной популяции синхронно зацвели, а в 2017 году принесли семена и погибли.

Судзуки и ее коллеги заложили в широколиственном лесу, где плодоносила саза, четыре площадки размером пятнадцать на пятнадцать метров. По расчетам авторов, на один квадратный метр подстилки здесь приходилось около шестнадцати тысяч семян. С июня по ноябрь 2018 года и с мая по декабрь 2019 года исследователи по несколько ночей в месяц отлавливали на площадках грызунов, метили их с помощью отрезания отдельных пальцев, а затем отпускали. Особи, которые попались в ловушки больше одного раза, учитывались отдельно.

За два года ученым удалось поймать 418 особей грызунов, причем некоторых из них — больше одного раза. Все они принадлежали к трем видам: японская лесная мышь (Apodemus speciosus), малая японская мышь (A. argenteus) и полевка Смита (Eothenomys smithii). Японские мыши оказались самым многочисленным видом на исследованном участке леса, а полевки встречались реже всего. Среди обоих отловленных видов мышей преобладали взрослые особи.

Сравнив полученные данные со сведениями о численности грызунов в том же лесу в 2011-2017 годах, Судзуки с соавторами пришли к выводу, что после плодоношения сазы численность обоих видов мышей резко выросла (что согласуется с предыдущими исследованиями, согласно которым вспышки численности данных видов происходят после лет с хорошим урожаем бука городчатого (Fagus crenata)). В 2017 году японских лесных мышей в пересчете на площадь стало на 493 процента больше, чем в среднем в 2011-2016 годах, а малых японских мышей — на 239 процентов. В 2018 году численность японских лесных и малых японских мышей в пересчете на площадь и количество попыток отлова увеличилась по сравнению с 2011-2016 годом на 756 процентов и 239 процентов соответственно. В 2019 году численность японских лесных мышей оставалась высокой, а малых японских мышей дополнительно увеличилась. Для сравнения, вспышки численности грызунов, которые наблюдаются после синхронного плодоношения дубов и других деревьев, спустя два года обычно сходят на нет.

Полевки Смита на исследованной территории оставались немногочисленными несмотря на массовое плодоношение сазы. После 2017 года авторам и вовсе не удалось поймать ни одного грызуна этого вида. Вероятно, полевки более требовательны к местообитаниям, из-за чего им труднее мигрировать в места с обилием корма. Кроме того, их численность могла сократиться из-за конкуренции с мышами.

Результаты исследования подтверждают, что массовое плодоношение сазы S. borealis приводит к резкому увеличению численности японских лесных и малых японских мышей. Судя по преобладанию взрослых особей среди пойманных мышей, эти грызуны не столько усиленно размножались, сколько мигрировали на исследованную территорию, привлеченные обильной пищей. При этом стратегия бамбука все же сработала: несмотря на обилие грызунов, авторы находили в лесу много проросших семян этих растений.

Ранее мы рассказывали о том, что для японских многоножек Parafontaria laminata armigera оказались характерны жизненные циклы продолжительностью восемь лет. Подобно знаменитым периодическим цикадам, личинки этих членистоногих проводят большую часть жизни под землей, а достигнув семилетнего возраста, в осенние месяцы выбираются на поверхность для спаривания. Следующим летом они откладывают яйца и погибают. Порой на поверхности одновременно оказывается так много многоножек, что они останавливают движение поездов.

Сергей Коленов